Science

L’explosion de la première bombe nucléaire a créé un cristal qui défie les lois physiques !

Les scientifiques ont trouvé un objet étrange à partir de l’explosion nucléaire qui a eu lieu dans le Nouveau-Mexique en 1945. Cette découverte pourrait un jour aider à mieux comprendre les explosions atomiques et à « contrôler la prolifération nucléaire ».

En juillet 1945, trois semaines avant la catastrophe d’Hiroshima, les Américains ont testé la première bombe nucléaire de l’histoire dans une zone désertique située dans l’État du Nouveau-Mexique. Cet essai, dont le nom de code était « Trinity », a produit une puissante détonation avec une énergie équivalente à environ 21 000 tonnes de TNT.

Dans les années 80, les scientifiques ont découvert que la silice contenue dans le sable du site de l’explosion s’est transformée en une structure plus ou moins semblable au verre. Ce matériau entièrement nouveau a été baptisé « trinitite ».

« Le plus ancien quasi-cristal fabriqué par l’homme »

Selon les chercheurs du Laboratoire national de Los Alamos (LANL), lequel a vu le jour en 1943 dans le cadre du Projet Manhattan, le matériau a été créé accidentellement par la fusion du sable environnant, des lignes de transmission en cuivre et de la tour en acier de 30 mètres. Maintenant, dans un nouvel article publié dans la revue académique Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), l’équipe affirme avoir trouvé dans un échantillon de trinitite une matière rare appelée « quasi-cristal » qu’elle décrit comme étant « le plus ancien quasi-cristal fabriqué par l’homme ».

Une symétrie extrêmement rare dans la nature

Contrairement aux cristaux ordinaires qui sont composés d’atomes disposés selon un motif qui se répète dans les trois dimensions, ce quasi-cristal obtenu à partir de la première bombe nucléaire de l’histoire a la particularité d’être constitué d’atomes qui ne sont pas rangés de cette manière.

Découverte d’un quasi-cristal très rare dans la trinitite formée par la première bombe nucléaire
Un cristal théoriquement impossible. Crédit photo : Bindi et al., PNAS, 2021

En effet, les cristaux habituels, formés généralement par des matières telles que le sucre, le sel ou le quartz, ont des constituants assemblés suivant un ordre périodique. D’après Futurism, le groupe de symétrie du quasi-cristal est le même que celui du solide icosaèdre régulier à 20 côtés. Plus intéressant encore, cette symétrie serait extrêmement rare dans la nature, faisant de la matière nouvellement découverte quelque chose de particulièrement incroyable.

« Ici, nous rapportons la découverte, dans un échantillon de trinitite rouge, d’une composition jusqu’ici inconnue de quasi-cristal icosaèdre, Si61Cu30CA7Fe2 », ont écrit les chercheurs dans leur article, rapporte Inverse.

Un processus de formation encore inconnue

Selon les chercheurs, le seul matériau comparable trouvé dans la nature est une météorite âgée de plusieurs centaines de millions d’années. « Ce quasi-cristal est magnifique par sa complexité — mais personne n’est encore en mesure d’expliquer pourquoi il s’est formé de cette manière », a déclaré dans un communiqué le directeur du Laboratoire national de Los Alamos et co-auteur de l’article, Terry Wallace.

Par ailleurs, les scientifiques estiment que la découverte de cette matière pourrait permettre aux générations futures de mieux comprendre la chaîne d’événements déclenchés par les explosions nucléaires. Une compréhension qui pourrait « contribuer à la non-prolifération nucléaire ».

Marc Odilon

Tout ce qui touche de près ou de loin à l'High-tech me fascine !

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